JP4014006B2 - Pressure sensor - Google Patents
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Description
本発明は、例えば被測定圧力に応じた静電容量を圧力として検出するダイアフラム構造を備えた圧力センサに関し、特に真空に近い圧力を測定するのに適した圧力センサに関する。 The present invention relates to a pressure sensor having a diaphragm structure that detects, for example, a capacitance corresponding to a pressure to be measured as a pressure, and more particularly to a pressure sensor suitable for measuring a pressure close to a vacuum.
従来から被測定圧力の変化を静電容量の変化として検出するダイアフラム構造を備えた圧力センサは広く知られている。かかる圧力センサの一例として、ダイアフラムの真空室側であって起歪領域近傍に可動プレートを接合し、可動プレートの外周部とダイアフラムの固定部との対向面にそれぞれ可動電極と固定電極を形成してかかる電極間の静電容量の変化を圧力の変化として検出する圧力センサがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a pressure sensor having a diaphragm structure that detects a change in pressure to be measured as a change in capacitance is widely known. As an example of such a pressure sensor, a movable plate is joined to the vacuum chamber side of the diaphragm and in the vicinity of the strain-generating region, and a movable electrode and a fixed electrode are formed on opposite surfaces of the outer peripheral portion of the movable plate and the fixed portion of the diaphragm, respectively. There is a pressure sensor that detects a change in capacitance between the electrodes as a change in pressure (see, for example, Patent Document 1).
また、センサチップをパッケージにしっかりと支持するために、パッケージの金属製の枠体にメタルプレート、カバープレート、及び緩衝部材を介してセンサチップを支持するとともに、カバープレートをメタルプレートと基台で挟み込んで拘束した構造の圧力センサも考えられている。 In order to firmly support the sensor chip on the package, the sensor chip is supported on the metal frame of the package via the metal plate, the cover plate, and the buffer member, and the cover plate is supported by the metal plate and the base. A pressure sensor having a structure sandwiched and restrained is also considered.
一方、特に真空計のように微圧を測定するような高精度の圧力センサにおいては、圧力センサ素子(センサチップ)をパッケージに固定するに際して解決すべき特有の課題がある。具体的には、圧力センサ自体が高精度であるために、パッケージに固定されたセンサ素子に、パッケージや固定材料の温度の変化に起因する熱応力が伝わり、それをセンサ素子が検出することにより測定誤差を生ずるという問題である。 On the other hand, there is a specific problem to be solved when fixing a pressure sensor element (sensor chip) to a package, particularly in a high-accuracy pressure sensor that measures a minute pressure such as a vacuum gauge. Specifically, since the pressure sensor itself is highly accurate, the thermal stress caused by the temperature change of the package and the fixing material is transmitted to the sensor element fixed to the package, and the sensor element detects it. This is a problem that a measurement error occurs.
かかる問題を解決するために、パッケージと圧力センサ素子とを離間させ、線膨張係数が両者の中間値の材料を挟み込み、これによって応力を緩和する対策も考えられる。しかしながら、これらは各構成要素を積み重ねた状態でそれぞれを接合しているので、その構造上剛体間を応力が伝わることには変わりなく、熱応力の影響はある程度は緩和できても、微圧測定に際してはかかる熱応力の影響を受けて測定誤差となっている。 In order to solve such a problem, a measure may be considered in which the package and the pressure sensor element are separated from each other, and a material whose linear expansion coefficient is an intermediate value between them is sandwiched, thereby relaxing the stress. However, since these components are joined together in a stacked state, the stress is transmitted between the rigid bodies because of the structure, and even if the influence of thermal stress can be alleviated to a certain extent, the micro pressure measurement At this time, measurement error is caused by the influence of the thermal stress.
特に、微圧測定用の圧力センサを半導体製造プロセスに用いた場合、真空に近い高温のプロセスガスの圧力を測定しなければならない。従って、圧力センサのパッケージとこのパッケージ内に収容される各構成要素の熱膨張率の違いに起因する熱応力の作用の問題が解消できなかった。 In particular, when a pressure sensor for fine pressure measurement is used in a semiconductor manufacturing process, the pressure of a high-temperature process gas close to vacuum must be measured. Therefore, the problem of the action of thermal stress due to the difference in coefficient of thermal expansion between the pressure sensor package and each component housed in the package cannot be solved.
一方、このような熱応力の影響を緩和するために、センサ素子とパッケージをかなり離す構造とする対策も考えられる。具体的には、パッケージ内に例えばパイレックス(登録商標)製ガラスなどの台座を備え、当該台座上面にパッケージからある程度の距離をとった状態でセンサチップを配置する構造などである。しかしながら、このような構造では圧力センサ全体が大型化してしまい、圧力センサ自体の小型化の要請に反する。 On the other hand, in order to alleviate the influence of such thermal stress, a measure to make the sensor element and the package considerably separated can be considered. Specifically, there is a structure in which a pedestal such as Pyrex (registered trademark) glass is provided in the package, and the sensor chip is arranged on the upper surface of the pedestal at a certain distance from the package. However, in such a structure, the entire pressure sensor is increased in size, which is against the demand for downsizing the pressure sensor itself.
本発明の目的は、外部からの熱による熱応力の影響を受けにくく、常に高精度の圧力検出を行うことのできる圧力センサを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pressure sensor that is hardly affected by thermal stress due to heat from the outside and can always perform highly accurate pressure detection.
上述した課題を解決するために、本発明にかかる圧力センサは、圧力を検出するセンサチップと、センサチップを支持する台座プレートと、台座プレートに接合され、当該台座プレートを支持する支持ダイアフラムとを有し、支持ダイアフラムの一部がパッケージに接合され、当該支持ダイアフラムのみを介してセンサチップ、台座プレートをパッケージ内に支持しており、台座プレートが同一材料からなる第1の台座プレートと第2の台座プレートとからなり、支持ダイアフラムは当該第1の台座プレートと第2の台座プレートによって挟まれた状態で接合されていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, a pressure sensor according to the present invention includes a sensor chip that detects pressure, a pedestal plate that supports the sensor chip, and a support diaphragm that is joined to the pedestal plate and supports the pedestal plate. a part of the support diaphragm is joined to the package, the support diaphragm only through the sensor chip, the base plate is supported in the package, the first base plate and the second pedestal plate made of the same material The support diaphragm is joined in a state of being sandwiched between the first pedestal plate and the second pedestal plate.
パッケージの内部空間においてセンサチップ、台座プレートがパッケージの内壁に直接接触しないように支持ダイアフラムのみを介して支持されている。これによって、圧力センサ自体に作用する急激な熱的変化によって生じる熱応力を支持ダイアフラムの熱応力に対する柔軟性で緩和できる。その結果、圧力センサに加わる熱の影響によって測定精度が低下しにくくなる。
また、支持ダイアフラムと台座プレートをいわゆるサンドイッチ状に接合することによってバイメタル効果による熱応力の発生を緩和し、圧力センサに加わる熱の影響を取り除いて測定精度が低下しにくくする。
In the internal space of the package, the sensor chip and the pedestal plate are supported only via a support diaphragm so as not to directly contact the inner wall of the package. As a result, the thermal stress caused by the rapid thermal change acting on the pressure sensor itself can be relaxed with the flexibility of the support diaphragm against the thermal stress. As a result, measurement accuracy is unlikely to deteriorate due to the influence of heat applied to the pressure sensor.
Further, by joining the support diaphragm and the pedestal plate in a so-called sandwich shape, the generation of thermal stress due to the bimetal effect is alleviated, and the influence of heat applied to the pressure sensor is removed, thereby making it difficult to reduce the measurement accuracy.
また、本発明の請求項2に記載の圧力センサは、請求項1に記載の圧力センサにおいて、センサチップには当該センサチップの電極部と導通接続するコンタクトパッドが形成されるとともに、パッケージには電極リードが備わり、当該コンタクトパッドと電極リードとをセンサチップ保護用の柔軟性を有した弾性体によって導通接触させていることを特徴としている。 The pressure sensor according to claim 2 of the present invention is the pressure sensor according to claim 1, wherein the sensor chip is provided with a contact pad electrically connected to the electrode portion of the sensor chip, and the package is provided with the package. An electrode lead is provided, and the contact pad and the electrode lead are electrically connected to each other by an elastic body having flexibility for protecting the sensor chip.
パッケージと支持ダイアフラムとの線膨張係数の違いによって熱応力が発生したり圧力センサにかかる圧力が急激に上昇することで支持ダイアフラムが変位しても、電極リードとコンタクトパッドとの間に介在する導通性を有する弾性体が十分に撓んで、センサチップに過度の応力を加えることがなく、測定精度に悪影響を与えることはない。 Even if the support diaphragm is displaced by thermal stress due to the difference in linear expansion coefficient between the package and the support diaphragm, or when the pressure applied to the pressure sensor suddenly rises, conduction between the electrode lead and the contact pad The elastic body having sufficient properties is sufficiently bent and does not apply excessive stress to the sensor chip, so that the measurement accuracy is not adversely affected.
本発明の圧力センサによると、外部からの熱による熱応力の影響を受けにくく、常に高精度の圧力検出を行うことのできる圧力センサを得ることができる。 According to the pressure sensor of the present invention, it is possible to obtain a pressure sensor that is hardly affected by thermal stress due to heat from the outside and can always perform highly accurate pressure detection.
以下、本発明の一実施形態にかかる圧力センサについて図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a pressure sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の一実施形態にかかる圧力センサ1は、図1に示すように、パッケージ10と、パッケージ内に収容された台座プレート20と、同じくパッケージ内に収容され台座プレート20に接合されたセンサチップ30と、パッケージ10に直接取付けられパッケージ内外を導通接続する電極リード部40とを備えている。また、台座プレート20は、パッケージ10に対して隔間しており、支持ダイアフラム50のみを介してパッケージ10に支持されている。
As shown in FIG. 1, a pressure sensor 1 according to an embodiment of the present invention includes a
パッケージ10は、ロアハウジング11、アッパーハウジング12、及びカバー13から構成されている。なお、ロアハウジング11、アッパーハウジング12、及びカバー13は、耐食性の金属であるインコネルからなり、それぞれ溶接により接合されている。
The
ロアハウジング11は、径の異なる円筒体を連結した形状を備え、その大径部11aは支持ダイアフラム50との接合部を有し、その小径部11bは被測定流体が流入する圧力導入部10Aをなしている。なお、大径部11aと小径部11bとの結合部にはバッフル11cが形成されるとともに、当該バッフル11cはその周囲に周方向所定の間隔で圧力導入孔11dが形成されている。
The
バッフル11cは、圧力導入部10Aからプロセスガスなどの被測定流体を後述するセンサチップ30に直接到達させずに迂回させる役目を果たすものであり、センサチップ30にプロセスガスの成分やプロセスガス中の不純物が堆積するのを防止するようになっている。
The
アッパーハウジング12は略円筒体形状を有し、後述するカバー13、支持ダイアフラム50、台座プレート20、及びセンサチップ30を介してパッケージ内にプロセスガスの導入する領域と独立した真空の基準真空室10Bを形成している。なお、密閉空間中Bにはいわゆるゲッター(図示せず)と呼ばれる気体吸着物質が備わり、真空度を維持している。
The
また、アッパーハウジング12の支持ダイアフラム取付け側には周方向適所にストッパ12aが突出形成されている。なお、このストッパ12aは、被測定流体の急激な圧力上昇により台座プレート20が過度に変移するのを規制する役目を果たしている。
Further, a
また、カバー13は円形のプレートからなり、カバー13の所定位置には電極リード挿通孔13aが形成されており、ハーメチックシール60を介して電極リード部40が埋め込まれ、この部分のシール性が確保されている。
Further, the cover 13 is made of a circular plate, and an electrode
一方、支持ダイアフラム50はケーシング10の形状に合わせた外形形状を有するインコネルの薄板からなり、周囲縁部は上述したアッパーハウジング11とロアハウジング12の縁部に挟まれて溶接等により接合されている。なお、支持ダイアフラム50の厚さは、例えば本実施形態の場合数十ミクロンであって、各台座プレート21,22より充分薄い厚さとなっている。また、支持ダイアフラム50の中央部分には、センサチップ30に圧力を導くための圧力導入孔50aが形成されている。
On the other hand, the
支持ダイアフラム50の両面には、支持ダイアフラム50とケーシング10の接合部から周方向全体にわたってある程度隔間した位置に酸化アルミニウムの単結晶体であるサファイアからなる薄いリング状のロア台座プレート(第1の台座プレート)21とアッパー台座プレート(第2の台座プレート)22が接合されている。
On both surfaces of the
なお、各台座プレート21,22は、支持ダイアフラム50の厚さに対して上述の通り十分に厚くなっており、かつ支持ダイアフラム50を両台座プレート21,22でいわゆるサンドイッチ状に挟み込む構造を有している。これによって、支持ダイアフラム50と台座プレート20の熱膨張率の違いによって発生する熱応力でこの部分が反るのを防止している。
Each
また、アッパー台座プレート22には酸化アルミニウムの単結晶体であるサファイアでできた上面視矩形状のセンサチップ30が接合後にスペーサ31やアッパー台座プレート22と同一の材料に変化する酸化アルミニウムベースの接合材を介して接合されている。なお、この接合方法については、特開2002−111011号公報において詳しく記載されている。センサチップ30は上面視で1cm角以下の大きさを有し、四角角型の薄板からなるスペーサ31と、スペーサ31に接合されかつ圧力の印加に応じてひずみが生じるセンサダイアフラム32と、センサダイアフラム32に接合して真空の容量室(リファレンス室)30Aを形成するセンサ台座33を有している。また、真空の容量室30Aと基準真空室10Bとはセンサ台座33の適所に穿設された図示しない連通孔を介して共に同一の真空度を保っている。
In addition, the
なお、スペーサ31、センサダイアフラム32、及びセンサ台座33はいわゆる直接接合によって互いに接合され、一体化したセンサチップ30を構成している。
The
また、センサチップ30の容量室30Aには、センサ台座33の凹み部33aに金又は白金等の導体でできた固定電極33b,33cが形成されているとともに、これと対向するセンサダイアフラム32の表面上に金又は白金等の導体でできた可動電極32b,32cが形成されている。また、センサチップ30の上面には金又は白金からなるコンタクトパッド35,36が形成され、これらの固定電極33b,33cと可動電極32b,32cはコンタクトパッド35,36と図示しない配線によって接続されている。
Further, in the
一方、電極リード部40は電極リードピン41と金属製のシールド42とを備え、電極リードピン41は金属製のシールド42にガラスなどの絶縁性材料からなるハーメチックシール43によってその中央部分が埋設され、電極リードピン41の両端部間で気密状態を保っている。そして、電極リードピン41の一端はパッケージ10の外部に露出して図示しない配線によって圧力センサ1の出力を外部の信号処理部に伝達するようになっている。なお、シールド42とカバー13との間にも上述の通りハーメチックシール60が介在している。また、電極リードピン41の他方の端部には導電性を有するコンタクトバネ45,46が接続されている。
On the other hand, the
コンタクトバネ45,46は、圧力導入部10Aからプロセスガスなどの被測定流体が急に流れ込むことで発生する急激な圧力上昇により支持ダイアフラム50が若干変移しても、コンタクトバネ45,46の付勢力がセンサチップ30の測定精度に影響を与えない程度の十分な柔らかさを有している。
The contact springs 45 and 46 are urged by the contact springs 45 and 46 even if the
続いて、かかる構成を有する圧力センサ1の作用について説明する。なお、本実施形態においては、圧力センサ1を例えば半導体製造装置の適当な場所に取付け、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)などの半導体製造プロセス中において、プロセスガスの真空に近い微小圧力(以下、「微圧」とする)を測定する。以下、プロセスガスの微圧測定方法について説明する。 Next, the operation of the pressure sensor 1 having such a configuration will be described. In the present embodiment, the pressure sensor 1 is attached to an appropriate location of a semiconductor manufacturing apparatus, for example, and a micro pressure close to a process gas vacuum (hereinafter referred to as “a process gas vacuum” during a semiconductor manufacturing process such as CVD (Chemical Vapor Deposition)). Measure “low pressure”). Hereinafter, a method for measuring the fine pressure of the process gas will be described.
プロセスガスは、圧力センサ1の圧力導入部10Aから圧力導入孔11dを介してパッケージ内に流入する。この際、プロセスガスの急激な流入が生じても、バッフル11cと圧力導入孔11dを介してプロセスガスを迂回させてパッケージ内に流入させるので、センサダイアフラム32にプロセスガスが直接当たることがない。そのため、センサダイアフラム32にプロセスガスの成分やプロセスガスに含まれる不純物の再堆積を防止できる。
The process gas flows into the package from the
なお、プロセスガスが微圧であっても、センサチップ30の容量室内は真空のため、センサダイアフラム32が撓んで、センサチップ30の固定電極33b,33cと可動電極32b,32cとの間隔が変化する。これによって、固定電極33b,33cと可動電極32b,32cで構成されたコンデンサの容量値が変化する。かかる容量値の変化を電極リード部40によって圧力センサ1の外部に取り出すことで、プロセスガスの微圧を測定することができる。
Even if the process gas is at a low pressure, the
一方、本実施形態においては、圧力センサ1は半導体製造プロセスに設置されており、プロセスガスは高温であるため、半導体製造装置へのプロセスガスの流入前と流入後とで圧力センサ1が取付けられた部分に大きな熱的変化が生じる。また、センサ自身も加熱して使うので熱的変化が生じる。 On the other hand, in the present embodiment, the pressure sensor 1 is installed in the semiconductor manufacturing process, and the process gas is at a high temperature. Therefore, the pressure sensor 1 is attached before and after the process gas flows into the semiconductor manufacturing apparatus. A large thermal change occurs in the area. Further, since the sensor itself is heated and used, a thermal change occurs.
ここで、パッケージ10は金属製であり、台座プレート20やセンサチップ30はサファイアでできているので、これらの部材間の熱膨張率が異なる。そのため、従来のようにパッケージと台座プレートが面接触していると、各部材の熱膨張量の違いがこの接触領域を介して熱応力として作用し、この熱応力が台座プレートに備わったセンサチップに伝わって高精度の微圧測定に悪影響を及ぼす。
Here, since the
しかしながら、本実施形態における圧力センサ1の場合、台座プレート20とパッケージ10とが厚さの薄い支持ダイアフラム50のみを介して支持され、台座プレート20とパッケージ10とが直接接触していない。そのため、上述のような台座プレート20とパッケージ10との材質の違いによる熱膨張の程度が異なっても、厚さの薄い支持ダイアフラム50がパッケージ10と台座プレート20とで挟まれた領域において伸びたり撓んだりして変形することで台座プレート20とセンサチップ30との接合部に熱応力を伝えにくくしている。そのため、圧力センサ1に急激な熱的変化が生じても、この熱的変化に起因する熱応力がセンサチップ30に生じにくい。
However, in the case of the pressure sensor 1 according to the present embodiment, the
また、台座プレート20は厚さが厚く、支持ダイアフラム50は台座プレート20に比べて厚さが十分に薄くなっている。さらに、支持ダイアフラム50はロア台座プレート21とアッパー台座プレート22によってサンドイッチ構造で挟まれている。これによって、例えばサファイアでできた台座プレート20と例えばステンレスでできた支持ダイアフラム50のように部材間に熱膨張率の違いがあっても、いわゆるバイメタルのように両者が反るようなことはない。従って、この部分でもセンサチップ30に悪影響を与える熱応力の発生を抑えることができる。
Further, the
さらには、センサチップ30にはコンタクトパッド35,36が形成され、このコンタクトパッド35,36には十分な可撓性を有するコンタクトバネ45,46が導通接触している。そして、コンタクトバネ45,46の可撓性は、プロセスガスの急激な圧力上昇や圧力センサ全体の熱的変化に伴って支持ダイアフラム50が変形し、センサチップ30がパッケージ内で若干移動しても、コンタクトバネ45,46の付勢力がセンサチップ30の検出感度に影響を与えない程度に十分に柔らかい。従って、圧力センサ1の急激な熱的変化によって、コンタクトバネ45,46がセンサチップ30の圧力検出に悪影響を与えることはない。
Furthermore,
なお、上述の実施形態においては、パッケージ10又は支持ダイアフラム50はインコネルでできていたが、必ずしもこれに限定されず、ステンレスやコバールなどの耐食性金属でできていても良い。
In the above-described embodiment, the
また、台座プレート20やセンサチップ30はサファイアできていたが、必ずしもこの材質に限定されず、シリコンやアルミナ、シリコンカーバイド、又は石英などでできていても良い。
The
また、コンタクトパッド35,36と電極リード部40との接続部はいわゆるコンタクトバネ45,46の形態で構成されていたが、上述した十分な可撓性を有すれば必ずしもこれに限定されず、板バネのような形態であっても良い。さらには、電極リード部40とコンタクトパッド35,36を十分に柔らかい導電ワイヤで繋いでいても良い。
Further, the connection part between the
なお、本実施形態のようにバッフル11cを圧力導入部10Aに備えることは必ずしも必要とはしないが、プロセスガスの急激な流入に伴ってガス成分や不純物がセンサダイアフラム32に堆積するのを防止するにはバッフル11cを設けておくのが最も効果的である。
Although it is not always necessary to provide the
また、本実施形態のように支持ダイアフラム50をロア台座プレート21とアッパー台座プレート22の両者でサンドイッチ状に挟み込む構成とすることは必ずしも必要とはしない。すなわち、支持ダイアフラム50の厚さを台座プレート21,22の厚さに対して十分薄くすれば、例えば支持ダイアフラム50の一方の面だけに台座プレートを接合しただけでも、圧力センサ1に急激な熱的変化が生じてもいわゆるバイメタルのように反ることはなく、センサチップ30の検出特性に影響を及ぼす熱応力を発生させにくい。
In addition, it is not always necessary to sandwich the
しかしながら、本実施形態のように、支持ダイアフラム50の両側を各台座プレート21,22で挟み込むいわゆるサンドイッチ構造とすることで、支持ダイアフラム50を介して2つの台座プレート21,22が対称形状をなすように支持ダイヤグラム50に接合され、これによって支持ダイアフラム50と各台座プレート21,22に発生する熱応力による反りを押さえ込み、支持ダイアフラム50と台座プレート20の熱膨張率の違いによる熱応力の発生をより効果的に防止することができる。
However, as in this embodiment, a so-called sandwich structure in which both sides of the
実際にも、本発明者は、支持ダイアフラムの両面に台座プレートを接合した場合の方が支持ダイアフラムの片面のみに台座プレートを接合した場合に比べてこの接合部における残留応力がさらに軽減されることを確認した。 In fact, the inventor found that the residual stress at this joint is further reduced when the pedestal plate is joined to both sides of the support diaphragm than when the pedestal plate is joined to only one side of the support diaphragm. It was confirmed.
なお、上述の実施形態は、静電容量式のセンサチップを用いた場合について説明したが、このセンサチップの代わりに例えばシリコンでできたピエゾ抵抗式センサチップを備えた圧力センサであっても、上述した構成を有することによって圧力センサに熱が加わることで発生した熱応力をセンサチップに伝わるのを効果的に防止でき、高精度の圧力測定を可能にする。 Although the above-described embodiment has been described with respect to the case where a capacitive sensor chip is used, a pressure sensor including a piezoresistive sensor chip made of silicon, for example, instead of this sensor chip, By having the above-described configuration, it is possible to effectively prevent the thermal stress generated when heat is applied to the pressure sensor from being transmitted to the sensor chip, thereby enabling highly accurate pressure measurement.
また、センサチップ30、台座プレート20、電極リード部40、ケーシング10の形状は上述の実施形態に限定されるものでないことは言うまでもない。
Moreover, it cannot be overemphasized that the shape of the
以上説明したように、本発明にかかる圧力センサ1は、センサチップ30の備わった台座プレート20とパッケージ10との間を薄い支持ダイアフラム50のみで接続している。すなわち、パッケージ10の空間内においてセンサチップ30、台座プレート20がパッケージ10の内壁に直接接触しないように支持ダイアフラム50のみを介してパッケージ内に支持されている。これによって、圧力センサ自体に加わる急激な熱的変化によって生じる熱応力を支持ダイアフラム50の熱応力に対する柔軟性で緩和することができる。また、その際、支持ダイアフラム50と台座プレート20とをいわゆるサンドイッチ状に接合することでバイメタル効果による熱応力の発生を更に緩和する。
As described above, in the pressure sensor 1 according to the present invention, the
また、パッケージ10には電極が設けられ、この電極から導通接続されたコンタクトパッド35,36をセンサチップ上面に形成し、かつ電極リード部40とコンタクトパッド35,36を十分な可撓性を有するコンタクトバネ45,46で導通接触させている。これによって、パッケージ10と支持ダイアフラム50との間の熱膨張率の違いによる熱応力が発生しても、その発生に基づいてその部分がセンサチップ30に悪影響を与えることはない。
Further, the
一方、圧力センサ1を真空計として用いたとき、測定雰囲気からの汚染粒子や測定雰囲気の気体成分がセンサダイアフラムに付着してセンサダイアフラムの撓みに悪影響を及ぼして誤差の原因となる問題もある。しかしながら、本発明にかかる圧力センサ1では、このような汚染物質や気体成分をバッフル11cによって支持ダイアフラム側に飛散させるようにしているので、センサチップ30への気体成分の堆積や汚染物質の付着による圧力測定上の悪影響を軽減することが可能となる。
On the other hand, when the pressure sensor 1 is used as a vacuum gauge, there is a problem that contamination particles from the measurement atmosphere and gas components in the measurement atmosphere adhere to the sensor diaphragm, adversely affect the deflection of the sensor diaphragm and cause an error. However, in the pressure sensor 1 according to the present invention, such contaminants and gas components are scattered to the support diaphragm side by the
1 圧力センサ
10 パッケージ
10A 圧力導入部
10B 基準真空室
11 ロアハウジング
11a 大径部
11b 小径部
11c バッフル
11d 圧力導入孔
12 アッパーハウジング
12a ストッパ
13 カバー
13a 電極リード挿通孔
20 台座プレート
21 ロア台座プレート
22 アッパー台座プレート
30 センサチップ
30A 容量室
31 スペーサ
32 センサダイアフラム
32b,32c 可動電極
33 センサ台座
33b,33c 固定電極
35,36 コンタクトパッド
40 電極リード部
41 電極リードピン
42 シールド
43 ハーメチックシール
45,46 コンタクトバネ
50 支持ダイアフラム
50a 圧力導入孔
60 ハーメチックシール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記台座プレートは同一材料からなる第1の台座プレートと第2の台座プレートとからなり、前記支持ダイアフラムが当該第1の台座プレートと第2の台座プレートによって挟まれた状態で接合されていることを特徴とする圧力センサ。 A sensor chip that detects pressure; a pedestal plate that supports the sensor chip; and a support diaphragm that is bonded to the pedestal plate and supports the pedestal plate, and a part of the support diaphragm is bonded to the package; The sensor chip and the pedestal plate are supported in the package only through the support diaphragm ,
The pedestal plate includes a first pedestal plate and a second pedestal plate made of the same material, and the support diaphragm is joined in a state of being sandwiched between the first pedestal plate and the second pedestal plate. pressure sensor characterized.
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